六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:
CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是______。
高三化学实验题中等难度题
六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:
CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是______。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
化学工业中会产生大带含铬废水,需进行无害化处理检测达标后才能排放。
(1)工业常用NaHSO3还原法处理,方法如下:向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O72- 还原成为Cr3+,然后加入熟石灰调节废水的pH,使Cr3+完全沉淀。
① 写出NaHSO3与Cr2O72-反应的离子方程式:__________________________________。
②已知25℃时Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31。若除去废水中Cr3+,使其浓度小于1×10-5 mol•L-1,此时溶液中的c(H+)<_________mol•L-1
(2)废水中铬元素总浓度的测定方法如下:向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样中加入足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;再加入过量的KI溶液,Cr2O72-与I-完全反应后生成Cr3+和I2后,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:Cr3+ Cr2O72- I2 S4O62-
① 上述操作过程中,若无煮沸操作,则测定的铬元素总浓度会________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②准确移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样100.00 mL,按上述方法测定废水样中铬元素总浓度,消耗0.01000 mol•L-1的Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1表示),写出计算过程。_____________________________________________________
高三化学简答题困难题查看答案及解析
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金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水,煤和石油燃烧的废气中也含有颗粒状的铬。
(1)某兴趣小组拟定以下流程,对含Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无害化处理。
请回答下列问题:
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式:_____________________________。
②过滤操作需要的玻璃仪器有________________________________________。
③活性炭的作用是__________________________________________________。
(2)工业含铬废水中铬常以Cr2O形式存在,可按下列流程来除去废水中的铬。
①写出还原池中发生反应的离子方程式:________________________________。
②石灰水处理后生成的沉淀有______(用化学式表示)。
③现处理1×102L含铬(Ⅵ)39 mg·L-1的废水,需要绿矾________g。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
下列实验操作,现象及结论都正确的是( )
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 向装有经过硫酸处理的CrO3(橘红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸汽 | 固体逐渐由橘红色变为浅绿色(Cr3+) | 乙醇具有还原性 |
B | 向稀氨水和酚酞混合溶液中加入少量Ag2O,振荡 | 溶液由浅红色变为红色 | Ag2O是强碱 |
C | 取两支试管,分别加4mL0.01mol/L和4mL0.02mol/L的KMnO4溶液,然后向两支试管中各加入2mL0.02mol/LH2C2O4溶液,分别记录两支试管中溶液褪色所需的时间 | 第二支试管溶液褪色所需的时间更短 | 其他条件相同时,增大反应物浓度反应 速率增大 |
D | 取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后滴加AgNO3溶液 | 无淡黄色沉淀 | CH3CH2Br没有水解 |
A.A B.B C.C D.D
高三化学单选题困难题查看答案及解析
工业上处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,通常有两种处理方法。第一种方法是:先加入绿矾(FeSO4·7H2O),把废水中的Cr2O72-还原成Cr3+离子,再加入过量的石灰水,使Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀。第二种方法是:①往工业废水里加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。试回答:
(1)电解时的电极反应:阳极________,阴极________。
(2)Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应方程式:________。
(3)采用第二种方法时,往工业废水里加入适量的NaCl的目的是________。
(4)能否用石墨电极来代替Fe电极?(填“能”或“不能”),简述理由:
________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有强氧化性。制备高铁酸钾方法很多。
(1)干法制备高铁酸钾。将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物。此制备反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________________。
(2)湿法制备高铁酸钾。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理如下:
a.3NaClO+2Fe(NO3)3+ 10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
b.Na2FeO4+2KOH =K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如图:
①流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下的溶解度S(K2FeO4)_____S(Na2FeO4)(填“>”“<”或“=”)。
②湿法制备中,反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。如图,图甲为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图乙为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。工业生产中最佳温度为_________℃,此时Fe(NO3)3与NaClO 两种溶液最佳质量浓度之比为______________。
③若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:_____________________。若Fe( NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式为__________________________________。
(3)K2FeO4在水溶液中易水【解析】
4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。
①在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用__________溶液(填序号)。
A.H2O B.CH3COOK、异丙醇 C.NH4Cl、异丙醇 D.Fe(NO3)3、异丙醇
②K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有_______________________。
(4)室温下,向含有Fe3+的CuSO4溶液中加入Cu(OH)2可使Fe3+转化为Fe(O H)3沉淀,从而除去Fe3+。该反应的平衡常数为_____________________。(已知常温下的溶度积常数:Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20, Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(和),其流程为:
已知:步骤③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)⇌Cr3+(aq)+3OH-(aq)Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32
下列有关说法正确的是( )
A.步骤①中当2v正()=v逆()时,说明反应:2+2H+⇌+H2O达到平衡状态
B.在酸性溶液中不能大量存在
C.步骤②中,若要还原1mol 离子,需要12mol(NH4)2Fe(SO4)2
D.步骤③中,当将溶液的pH调节至5时,可认为废水中的铬元素已基本除尽(当溶液中c(Cr3+)≤10-5 mol/L时,可视作该离子沉淀完全)
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电镀废水中常含有剧毒的。该废水处理的一种方法是利用还原剂把还原成毒性较低的Cr3+,再加碱生成沉淀;另一种方法是向废水中加入适量的NaCl,用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是
A.电解时,阳极反应式为Fe−2e−===Fe2+
B.电解过程中,阴极能产生氢气
C.电解过程中,被还原的离子方程式为+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
D.电解过程中,阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀
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工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为:
CrO42- Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3
其中第①步存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O32-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显______色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH−(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−32,要使c(Cr3+)降至10−5mol/L,溶液的pH应调至______。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为______(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有______。
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